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K 2022

Premium-Kunststoffprodukte effizient und nachhaltig fertigen

Kühlwasserversorgung von Oni Wärmetrafo ermöglicht es der C. Hübner GmbH, Premium-Kunststoffprodukte effizient und nachhaltig zu fertigen.

Wer Premium-Kunststoffprodukte effizient und nachhaltig fertigen will, muss auf die richtige Temperierung achten. Zur Versorgung der unterschiedlich temperierten Kühlkreise wurde ein Mehrkreis-Kühlsystem aufgebaut, das je nach Witterungsverhältnissen über die hoch effiziente, wassergekühlte K�
Wer Premium-Kunststoffprodukte effizient und nachhaltig fertigen will, muss auf die richtige Temperierung achten. Zur Versorgung der unterschiedlich temperierten Kühlkreise wurde ein Mehrkreis-Kühlsystem aufgebaut, das je nach Witterungsverhältnissen über die hoch effiziente, wassergekühlte Kältemaschine oder die energiesparenden, leerlaufenden Freikühler gespeist wird. 

Wer effizient und nachhaltig Premium-Kunststoffprodukte fertigen will, steht vor einem breiten Spektrum an Herausforderungen. Erfolgreiche Unternehmen haben so auch neben dem Kerngeschäft die permanente Optimierung des produktionstechnischen Umfelds im Blick. Ein Beispiel dafür ist die C. Hübner GmbH in Marktoberdorf. Der innovative Hersteller von Kunststoffprodukten in Premiumqualität fertigt für die Bereiche Automotive, Sanitär und Konsum. Hier hat sich das Unternehmen eine Spitzenposition in der Branche erkämpft.

Das Marktoberdorfer Unternehmen investiert kontinuierlich in moderne Technologien und hat vor einiger Zeit seine Produktionsstätte um 5300 m² erweitert. Rund um das Thema Kunststoff-Spritzguss in 1K-, 2K- sowie 3K-Kunststoffspritzgussverfahren bietet die C. Hübner GmbH einen Vollservice. Der reicht von der Werkzeugentwicklung und dem Werkzeugbau, dem Ein- und Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren bis zur Oberflächenveredelung mit vollautomatischen Galvanikstraßen.

Hart erarbeitete Spitzenposition für Premium-Kunststoffprodukte

Die Unternehmensführung ist bestrebt, eine hart erarbeitete Spitzenposition in allen Disziplinen des Leistungsspektrums zu erhalten und weiter auszubauen. Die Verantwortlichen haben aber auch Bereiche wie die Energieeffizienz und Prozessoptimierung in der Fertigung stets im Blick. So beobachten sie seit Jahren den kontinuierlichen Preisanstieg für Energieträger sehr genau. Und das Unternehmen reagiert darauf mit einer fortlaufenden Kampagne zur Verbesserung der Energieeffizienz.

Für jedes energieintensive Unternehmen ist nicht erst jetzt klar, dass die Energiekosten zunehmend an Bedeutung gewinnen. Nur dann bleibt die Wettbewerbsfähigkeit erhalten, wenn die Verantwortlichen den Energieverbrauch auf ein Minimalmaß reduzieren. Das Unternehmen beschäftigt sich in der Herstellung der Premium-Kunststoffprodukte daher seit Jahren offensiv mit dieser Thematik. Und es setzt konsequent auf clevere und bereits erfolgreich umgesetzte Energiesparkonzepte.

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Effizient und nachhaltig gestaltetes Energiekonzept

Konkret beteiligt sich C. Hübner am Ökoprofit-Programm, einem ökologischen Projekt für integrierte Umwelttechnik. Im Sektor Energie- und Medienversorgung sind daher die Bereiche Kältetechnik, Heizwärme, Druckluft sowie Klima- und Lüftungstechnik besonders gefordert. Bei Konzeption und Umsetzung der Systemtechnik kommt es daher darauf an, für eine höchstmögliche Effizienz, Konstanz und Sicherheit zu sorgen. Für die Umsetzung des Energie- und Medienversorgungskonzeptes im Neubauprojekt Siemensring in Marktoberdorf haben sich die Verantwortlichen daher als Partner den Systemspezialisten Oni-Wärmetrafo ins Boot geholt. Dieses Unternehmen konnte mit beispielhaften Systemlösungen in Sachen Energie- und Prozessoptimierung eindrucksvoll überzeugen.

Blick in den Maschinensaal, der ausgerüstet mit Verdrängungsluftauslässen und einer dazu passenden Entlüftung, eine homogene Temperaturverteilung über das gesamte Jahr aufweist. So entstehen nachhaltig und effizient konstante Betriebsbedingungen für die Fertigung der Premium-Kunststoffprodukte.
Blick in den Maschinensaal, der ausgerüstet mit Verdrängungsluftauslässen und einer dazu passenden Entlüftung, eine homogene Temperaturverteilung über das gesamte Jahr aufweist. So entstehen nachhaltig und effizient konstante Betriebsbedingungen für die Fertigung der Premium-Kunststoffprodukte.

Schon seit der Unternehmensgründung beschäftigt sich C. Hübner mit der Entwicklung und Herstellung technisch anspruchsvoller Premium-Kunststoffprodukte. Das Unternehmen produziert heute hochwertigste Produkte wie Designteile, Optik- und Sichtteile. Dazu stehen den Experten 19 Kunststoff-Verarbeitungsmaschinen im Schließkraftbereich von 350 bis 3500 kN zur Verfügung. Für den Produktionsprozess von wesentlicher Bedeutung ist die ganzjährige, sichere Versorgung mit Kühlwasser notwendig - in einem stabilen Temperaturniveau. Das gilt sowohl für die Antriebseinheiten der Maschinen wie für die Rückkühlung der wassergekühlten Kältemaschine. Die wiederum ist für die Klimakälteversorgung in verschiedenen Betriebsbereichen notwendig.

Kühlturm-Anlagen sind oft weder effizient noch nachhaltig

Kühlturm-Anlagen bringen oft Probleme in der Kühlwasserqualität sowie ein aufwändiges Handling von Chemikalien mit sich.Deshalb setzt C. Hübner hier patentierte leerlaufende Freikühler für die Kühlwasserversorgung dieser Bereiche ein. Diese Rückkühlaggregate überzeugen mit einer optimalen Leistungsanpassung an den tatsächlichen Leistungsbedarf. Und sie verbrauchen dabei extrem wenig Strom. Die mit einer so genannten Adiabatik ausgerüsteten Geräte sind in der Lage, auch bei höheren Außentemperaturen die Kühlwasserversorgung sicherzustellen. Etwa im Sommer. Ein besonderes Plus dieses von Oni-Wärmetrafo eingesetzten Freikühler-Systems ist die Glykolfreiheit. Glykol ist zwar einerseits hilfreich, wenn es darum geht eine Frostsicherheit zu schaffen. Es ist jedoch andererseits in Bezug auf die Leistungsfähigkeit von Wärmeaustauscherflächen eher hinderlich. Da der wirtschaftliche Aspekt und die Sicherheit bei C. Hübner wesentliche Bedeutung haben, wählten die Verantwortlichen glykolfreie Systeme.

Einmal bezahlte Energie mehrfach nutzen Kunststoffverarbeiter haben durchaus Möglichkeiten zur Mehrfachnutzung von Energie. Hydraulische Spritzgießmaschinen etwa setzen einen Teil der elektrischen Antriebsleistung bei ihrer Arbeit in Wärme um, die sich im Hydrauliköl wiederfindet. Zur Entsorgung dieser Abwärme über Rückkühlanlagen muss der Anwender in der Regel noch einmal teuren Strom als Antriebsenergie einsetzen. Nutzt er die Wärmeenergie aus der Hydraulikölkühlung dagegen für Heizzwecke, kann er die per Strom erzeugte Abwärme sinnvoll einsetzen. Damit kann der Anwender einen Teil des Maschinenstroms gleich zweifach nutzen. Und der zusätzliche Energieeinsatz für die sonst notwendige Rückkühlung erübrigt sich. Die Abwärme aus dem Maschinenkühlkreis und dem Rückkühlkreis der wassergekühlten Kältemaschine steht mit einem Temperaturniveau von 35 °C zur Verfügung. Sie eignet sich ideal für die Beheizung von Büro-, Werkstatt-, Lager- oder Produktionsbereiche über die Fußbodenheizung oder dafür entwickelter Luftheizgeräte. Darüber hinaus steht Abwärme im Temperaturniveau von 70 °C aus den beiden Druckluftkompressoren zur Verfügung.

 Im Zuge der Standorterweiterung mit einer Hallenfläche von rund 5300 m² wurde die gesamte Medienversorgung auf höchste Anforderungen effizienzt und nachhaltig ausgerichtet.
Im Zuge der Standorterweiterung mit einer Hallenfläche von rund 5300 m² wurde die gesamte Medienversorgung auf höchste Anforderungen effizienzt und nachhaltig ausgerichtet.

C. Hübner nutzt die Abwärme aus den verschiedenen Bereichen für die Beheizung von Büroflächen, dem Werkzeugbau und Lagerflächen genutzt. Diese Niedertemperaturtechnik wartet zudem mit einem besonderen Vorteil in Bezug auf die Wärmeverteilung im Raum auf. Heizwärme, die konventionelle Heizsysteme abgeben, wandert naturbedingt auf dem kürzesten Weg an die Raum- oder Hallendecke. Dort will man sie im Normalfall nicht haben. Heizwärme auf Niedertemperaturbasis vermischt sich sehr viel schneller mit kühlerer Raumluft. So gelangt letztendlich die Heizwärme dorthin, wo man sie wirklich braucht. Darüber hinaus nutzt das Unternehmen die Niedertemperaturabwärme für Torluftschleier-Anlagen. So verhindern sie wirksam im Winter den Einfall von kalter Außenluft in die temperierten Betriebsräume.

Fertigungsbereiche für Premium-Kunststoffprodukte

Voraussetzung für die Mehrfachnutzung eingesetzter Energie in den Maschinenkühlkreisen sind geschlossene glykolfreie Kühlkreisläufe. Die Rückkühlung erfolgt über Freikühler, die Oni-Wärmetrafo als selbstentleerende Systeme ausgeführt hat. Damit stellen die Temperierexperten sicher, dass die Wasserqualität im Kühlkreis konstant hoch bleibt. Darüber hinaus ist auf diese Weise eine Frostsicherheit selbst bei Stromausfall gegeben. Sensible Fertigungsbereiche, in denen qualitativ hochwertige Produkte hergestellt werden, verlangen nach einer definierten Raumlüftung. Die Anforderungen an Planung, Ausführung und Betriebssicherheit solcher raumlufttechnischen Anlagen sind entsprechend hoch.

Die Praxis zeigt indes leider immer wieder, dass kostspielige Lüftungssysteme in Betrieben energieintensiv, jedoch ohne die gewünschte Wirkung arbeiten. Bei der Konzeptfindung steht daher die Betriebs- und Funktionssicherheit der Lüftungssysteme im Vordergrund. Niedrige Bau- und Betriebskosten folgen dieser Forderung jedoch unmittelbar. Demnach sollen auch die aufzuwendenden Energiekosten für die Erwärmung der Frischluftanteile in den Übergangs- und Wintermonaten so niedrig wie möglich sein.

Maßgeschneidertes Lüftungskonzept ist effizient und nachhaltig

Um die erforderliche Raumluftqualität für die Fertigung der Premium-Kunststoffprodukte bei einer möglichst homogenen Raumtemperaturverteilung sicherzustellen, setzte Oni-Wärmetrafo bei C. Hübner ein maßgeschneidertes Lüftungskonzept um. Das berücksichtigt alle Gesichtspunkte hinsichtlich Zuverlässigkeit, Energieeffizienz und Funktionssicherheit.Zur Erzielung einer höchstmöglichen Energieeffizienz des Lüftungssystems haben die Spezialisten das große Zentrallüftungsgerät für die Spritzerei mit einer Luftleistung von rund 65 000 m3/h besonders ausgerüstet. Die erste Stufe in diesem Geräten sorgt dafür, dass die Abwärme der Abluft der Vorerwärmung der Zuluft dient. Dazu ist das Gerät mit einer rotierenden Speichermasse ausgerüstet, die die Experten in einen zweigeteilten Kanal eingebaut haben. In dem einen Kanal wird die Abluft- und in dem zweiten Kanal die Zuluft im Gegenstromprinzip geführt.

 Energieeinsparung wird groß geschrieben. Aus diesem Grund nutzt C. Hübner nachhaltig und effizient einmal eingesetzte Energien ein weiteres Mal. Beispielsweise per Wärmerückgewinnung aus der Druckluft- und Kälteerzeugung sowie aus dem Maschinenabwärme und der Abluft der Produktion für Premium-Kunststofffprodukte.
Energieeinsparung wird groß geschrieben. Aus diesem Grund nutzt C. Hübner nachhaltig und effizient einmal eingesetzte Energien ein weiteres Mal. Beispielsweise per Wärmerückgewinnung aus der Druckluft- und Kälteerzeugung sowie aus dem Maschinenabwärme und der Abluft der Produktion für Premium-Kunststofffprodukte.

Bevor die Abluft in die Atmosphäre abgeleitet wird, muss sie den Weg über die luftdurchlässige Wärmeträger- oder auch Speichermasse nehmen. Dort gibt sie je nach Temperaturdifferenz und Verweildauer eine bestimmte Wärmemenge ab. Im Zuluftkanal heizt die aus der Abluft aufgenommene Wärmemenge die Zuluft auf. Die dabei erreichte sogenannte Rückwärmezahl oder auch der thermische Nutzungsgrad der Wärmerückgewinnung erreicht Werte bis zu 80 Prozent. Der darüber hinaus erforderliche Wärmebedarf für die Erwärmung der Zuluft auf Sollwert wird in einem zweiten Schritt über eine im Zuluftstrom angeordneten Wärmeaustauscher eingebracht. Als Heizmedium nutzt die Anlage das Kühlwasser, das nach dem eigentlichen Kühlprozess in Maschinen und Anlagen mit Abwärme beladen ist. Die kostenlos verfügbare Abwärme liefert mit dem Einsatz einer Wärmerückgewinnung wertvolle Heizenergie, die Erdgas oder Heizöl ersetzt.

Energetisch optimierte Aufbereitung der Zuluft ermöglicht Premium-Kunststoffprodukte

Das zentrale Lüftungsgerät für den Bereich Werkzeugbau mit einer Luftleistung von rund 17 500 m3/h ist mit einem Querstrom-Wärmeaustauscher zur Wärmerückgewinnung aus der Abluft ausgerüstet. Der energetisch optimierten Aufbereitung der Zuluft folgt die auf die Betriebssituation hin bestmögliche Einbringung in die Räumlichkeiten. Hierbei sind thermische Bedingungen, wesentlich beeinflusst über Maschinen, Anlagen und Prozesse zu berücksichtigen. Um eine höchstmögliche Effizienz zu erzielen, bläst C. Hübner Zuluftmengen beispielsweise über Quellluftauslässe ein, die im Bodenbereich der Produktionshallen angeordnet sind. Zuluftmengen kommen so gezielt dorthin, wo sie wirklich benötigt werden. Zudem bringt die Anlage sie mit niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten ein. Das stellt sicher, dass störende Luftverwirbelungen und Punktströmungen von vornherein unterbunden sind und sich ein homogenes Temperaturfeld ausbilden kann.

Erfolgreiche Projektumsetzung

Die Geschäftsführung bei C. Hübner ist nach erfolgreicher Projektumsetzung von der Ausführung überzeugt. Allerdings, so die Erkenntnis, braucht man dafür auch die richtigen Leute am Tisch. Das gilt sowohl für die Beratung als auch für Projektplanung und auf der Baustelle für eine reibungslose Projektumsetzung. Nimmt man die Zeit von der ersten Beratung bis zur schlüsselfertigen Übergabe der Gesamtanlage zusammen, addiert den reibungslosen Projektablauf und darüber hinaus das überzeugende Energieeinsparergebnis, kommt man in Summe zu eunem herausragend guten Ergebnis.

Das spricht für die ausgesprochen gute Zusammenarbeit der Anwender bei C. Hübner mit den Fachleuten bei Oni-Wärmetrafo. Gemeinsam setzten sie das anspruchsvolle Projekt um. Es sorgt nunmit modernster, energiesparender Technik dafür, dass die Energiekosten auf einem absoluten Minimum bleiben. Und dass das in der Folge einen Beitrag zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit leistet. rw

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